Absorption in horizontalen Rohrbuendelabsorbern

Description: Zur rationellen Nutzung von Waerme, insbesondere von Abwaerme in gekoppelten Prozessstufen gewinnen Sorptionsanlagen zunehmend an Bedeutung. Das ITT widmet sich im Rahmen des SFB 412 der Untersuchung von Sorptionsprozessen, wie sie in Absorptionswaermepumpen, -kaeltemaschinen oder -waermetransformatoren genutzt werden. Dabei ist die Leistungsfaehigkeit des Absorbers in der Anlage von ueberragender Bedeutung fuer den Guetegrad des Gesamtprozesses. Ziel des Projektes ist die Modellierung, dynamische Simulation und Analyse der Absorption in horizontalen Rohrbuendelabsorbern. Obwohl diese zu dem in der Kaelte- und Klimatechnik am weitesten verbreiteten Absorbertyp gehoeren, sind bislang nur wenige Teilaspekte des Absorptionsvorgangs ausreichend bekannt. Insbesondere fehlen Werkzeuge zur zuverlaessigen Vorhersage des dynamischen Verhaltens bei Anfahrvorgaengen oder Lastwechseln, wobei dem Einfluss von Inerten auf die Absorption grosse Bedeutung zukommt. Das dynamische Modell wird fuer einen Absorber industrieller Abmessungen entwickelt, in dem als Beispiel ein Ammoniak-Wasser-Luft Gemisch durch eine waessrige Ammoniakloesung absorbiert wird. Weitere Schwerpunkte der Betrachtung sind Teilphaenomene, wie etwa Abtropfverhalten, Stofftransport an der Phasengrenze, Filmdicke und Loesungsmittelverteilung im Absorber. Besonders der Untersuchung der Kinetik des gekoppelten Waerme- und Stoffuebergangs in diesem Absorbertyp kommt grosse Bedeutung zu. Detaillierte Kenntnisse der Transportprozesse ermoeglichen eine genaue Vorhersage des Absorberverhaltens bei zeitlich veraenderlichen Betriebsbedingungen oder veraenderter Apparategeometrie und lassen so Rueckschluesse auf kompaktere und kostenguenstigere Bauformen zu.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Flüssiggas ? Klimaanlage ? Ammoniak ? Klimatechnik ? Absorber ? Abwärmenutzung ? Wärmepumpe ? Absorption ? Anlagenoptimierung ? Verfahrenstechnik ? Energieumwandlung ? Simulation ? Sorption ? Stoffgemisch ? Wirkungsgrad ? Industrieanlage ? Wasser ? Modellierung ? Kältetechnik ? Kühlung ? Stofftransport ? Maschine ? Anlagenbetrieb ? Reaktionskinetik ? Thermodynamik ? Anlagenbemessung ? horizontal tubes ? Dynamische Analyse ? Fallfilmabsorber ? Horizontale-Rohrbuendel ? Verfahrensforschung ? Wärmequelle ? Wärmetransformator ? Wärmetransport ? Absorptionskaeltemaschine ? absorption chiller ? falling film absorber ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Stuttgart, Institut für Technische Thermodynamik und Thermische Verfahrenstechnik (Betreiber*in)

Time ranges: 1999-01-01 - 2001-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Absorption in Horizontal Tube Falling Film Absorbers
  Description: The performace of an absorber is of paramount importance when considering the overall performance of an absorption system like an absorption-cycle heat pump or an absorption chiller. Thus, a thorough understanding of the absorption process and means of predicting the performance of an absorber are desirable. For this reasons, a dynamic model of the absorption process in a industrial type horizontal tube falling film absorber is to be developed. The horizontal tube falling film absorber is a common configuration used in absorption chillers. Within horizontal tube absorbers a thin falling film exists on each of the coolant tubes, maintained by solution falling down from the tubes above. Depending on the solution flow the falling film breaks into different patterns of liquid flow between two adjacent horizontal tubes. A numerical model integrating different flow regimes helps to identify and prevent unfavourable operating conditions. For sorption systems to work at high performance, the heat and mass transfer apparatus have to operate within a narrow range of conditions for the recovery of internal energy. This requires a thorough analysis of the combined heat and mass transfer processes through formulation and solution of the continuity, momentum and energy equations. The dynamic model is applied to an industrial type absorber in which ammonia-water-air vapor mixture is absorbed by an aqueous solution of ammonia. The analysis of the process behaviour is performed using the simulation tool DIVA. With this tool, the effect on absorber performance due to the time dependent variance of several parameters, such as inlet inert concentration, solution and gas feed, inlet coolant temperature, system pressure, droplet formation, flow patterns and geometric parameters is analyzed. The model allows the use of empirical transport coefficients and includes the effect of non-absorbable gases on the combined heat and mass transfer process. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=75282

Status

Aktiv

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